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⑴ 小松装载机工作装置常见故障怎么诊断排除

小松装载机工作装置状态的好坏直接影响机器的工作效率及工程进度，现将其在工作中常见的几个故障分析如下。
1、动臂举升及收斗时速度缓慢
出现此类情况首先应检查油箱油位是否过低，造成高压泵吸油不足或吸空；回油滤清器是否堵塞形成回油不畅，从而造成油箱油位低；应勤洗滤清器保持清洁，加足液压油。其次，检查齿轮泵是否内泄，使高压泵的容积效率达不到要求；进油管的密封状况是否良好，有无空气进入系统，造成压力不足；齿轮泵进出油管的接装是否准确无误。在检查排除以上部位的工作隐患后，再检查动臂油缸及动臂操纵阀、翻斗油缸及翻斗操纵阀是否内漏。
经过分析及具体实践找到了快速诊断、排除故障的简便方法：
（1）将装载斗装满载荷，举升到极限位置；再将动臂操纵杆置于中位，并使发动机熄火，液压泵停止供油，观察动臂的下沉速度；然后将动臂操纵杆置于上升位置，如果这时动臂的下沉速度明显加快，则内漏原因出自动臂操纵阀。同样对于铲斗收斗无力现象，也可以利用类似方法，根据操纵杆在中位和后倾位置时翻斗油缸的伸缩情况进行判定。
（2）检查动臂油缸活塞密封环是否损坏。将动臂油缸活塞缩到底，然后拆下无杆腔油管，使动臂油缸有杆腔继续充油，如果无杆腔油口有大量的工作油泄出（正常的泄漏量应≤30ml/min），说明活塞密封环已损坏，应立即拆换。
（3）若分配阀的O型密封圈老化、变形或磨损，阀杆外露部分锈蚀，致使密封面遭破坏，则会造成分配阀外泄漏。此时应更换O型圈，如果阀杆端头锈蚀严重，可将锈蚀部分磨掉，然后进行铜焊，使之恢复到原有直径阍打磨光滑。若分配阀的阀芯和阀套磨损严重，则会造成内泄漏，此时应更换分配阀，若条件允许也可在阀芯表面镀铬，然后与阀套配对研磨使其配合间隙达到0.006～0.012mm且无卡滞现象。
（4）先导式安全阀开启压力过低时也会出现此类问题。此时不能盲目调紧总安全阀的调压螺杆，应拆检安全阀看先导阀弹簧是否断裂，导阀密封是否良好，主阀芯是否卡死及主阀芯阻尼孔是否堵塞。如果以上均无问题，则应调整安全阀的开启压力。其调整压力的方法为：先拧下分配阀上的螺塞，接上压力表，再起动柴油机并将其转速控制在1800r/min左右，然后将转斗滑阀置于中位，动臂提升到极限位置，使系统憋压，这时调整调压螺钉，直至压力表读数达到规定值。
2、动臂举升正常，但翻斗缓慢
故障的主要原因在翻斗油缸，翻斗油缸的无杆腔和有杆腔两个过载阀的调定压力应符合规定。压力检测过程为：在测压处接压力表将翻斗操纵阀置于中位，使动臂提升或放下，当连杆过死点时，翻斗油缸的有杆腔和无杆腔应建立压力，翻斗油缸活塞杆动作时压力表所示压力即为过载阀的调定压力。如果压力低于出厂时的调定压力，其原因可能为：
（1）翻斗油缸有内泄故障，排除方法与动臂油缸内泄相同。
（2）翻斗油缸过载阀主阀芯有杂质颗粒，将主阀芯卡死，形成主阀芯处于常开状态，形成故障点。
这时应清除杂质，同时检查阀内各零部件的状态，调整阀杆与阀体的配合间隙，正常的配合间隙应为0.06～0.012mm。
3、举升及翻斗时抖动现象
具体故障原因及排除方法如下：
（1）油量不足，使工作压力不稳定，应加足液压油。
（2）油路接口处密封不好，使空气进入系统，造成工作压力不稳定，应检查油路各接口处密封。
（3）油液中混入大量空气气泡，使混有空气的油液成为可压缩物体。应消除低压油路中密封不严处，再将混有空气的油液排掉。
（4）液压缸活塞杆的锁紧螺母松动，致使活塞杆在液压缸中窜动。应拆卸液压缸，锁紧螺母。
（5）总安全阀开启压力不稳，使高压油压力发生变化，引起抖动。应检查阀的调压弹簧，调整开启压力。
（6）两翻斗油缸和两动臂油缸内泄量不等，造成流量波动，引起抖动。应将翻斗油缸及动臂油缸内泄故障排除。如检查无问题，而活塞杆有大面积拉毛现象，应将其拆下进行磨削，再镀0.05mm硬铬，如果杆径被磨过小，可适当增加导向套的厚度。

⑵ 装载机工作装置经常出现的故障怎么处理

装载机工作装置是装载机的一个重要组成部分，其工作性能的好坏将直接影响到整个装载机的工作效率，但是，与装载机的其它系统相比而言，大家对其研究的深度不够。尤其是近几年，大家对装载机的外观设计越来越注重，而其内在的核心部分却没有任何提高。下面，我们根据近年来装载机工作装置经常出现的故障，逐一分析一下。
一、工作装置拉杆弯曲：
顾名思义，拉杆在工作过程中是受拉力的，只会出现被拉长或铰接孔失圆的现象，不会出现弯曲现象。因此拉杆在设计中我们只考虑其能承受的最大拉力，不考虑其它力，因而拉杆成为工作装置中最薄弱的部件。实际工作中，如果工作装置设计不合理或操作不当，将使拉杆承受比拉力还大的其它力。
第一种情况：
工作装置在处于最高位置以下的任意位置卸料后，如果用户接下来的动作不是下降动臂或收斗，而是直接提升动臂，这时，拉杆受的力就不是拉力，而是压力。
在卸料后，如果立即提升动臂，由于卸载限位块与动臂接触，铲斗与动臂的相对夹角不能再减小，这时拉杆受到铲斗的推力，该推力通过摇臂作用到翻斗油缸上，将活塞杆往外拉，而此时的翻斗油缸前后腔都处于封死状态，必须通过翻斗油缸的前腔泄油、后腔补油才能使工作装置继续向上运动，如果拉杆产生的最大推力不能使翻斗油缸活塞杆向外拔出，最后只能使拉杆弯曲。因此，这种情况下拉杆所受的最大压力是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的。
第二种情况：
当工作装置进行挖掘作业时，这时装载机的整个重量都落在铲斗和后轮上，前轮不承受力。铲斗对地面的切入力是由拉杆对铲斗的推力提供的，所以这时的拉杆承受的是压力，其压力的大小是根据整机的重量和翻斗缸前腔泄荷阀的压力共同决定的，两者取其最小者。
第三种情况：
当工作装置在卸料作业时，用户往往为了卸料干净，操纵翻斗油缸，用铲斗限位块与动臂进行猛烈碰撞，这时摇臂会对拉杆产生一个冲击压力，如果不考虑运动惯性力的大小，拉杆所受压力的大小也是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的，与第一种情况相似，所不同的是这种工况翻斗缸是主动的，而第一种情况翻斗缸是被动的。
以上是拉杆弯曲的三种典型工况，用机械原理中力矩平衡的方法，我们可以找出拉杆受压力最大的一种工况，对拉杆进行稳定性验算。对于第三种工况，我们可以在动臂座梁处焊接一个限位块，可以防止翻斗缸将太多的冲击压力传递到拉杆上。对于第一、第二种工况，我们可以调节翻斗缸前腔的泄荷阀压力不能太高，保证拉杆不被压弯。根据经验，判断翻斗缸前腔压力是否太高，我们有一个最简单的办法，就是在第一种工况下，让发动机处于怠速状况下提升动臂，如果动臂不能被提升起来或感觉到发动机转速明显下降甚至熄火，这时是翻斗油缸前腔泄荷阀压力太高，应该用压力表测试并调整到规定值。
但不能为了保护拉杆而将该阀的压力调得太低。如果压力调得太低，当装载机工作装置处于满斗高位时，由于铲斗与物料的合重心相对于铲斗下支点的力臂几乎为零，铲斗容易向后翻转，物料会从铲斗的斗沿掉落下来，容易砸坏驾驶室，对驾驶员造成人身伤害。
二、铲斗收斗不到位：
“铲斗收斗不到位”现象是指装载机工作装置工作一段时间后，铲斗上的收斗限位块无法与动臂接触，收斗角达不到规定值。
该现象的发生主要是由于工作装置中结构件强度不够，发生塑性变形引起的。我们在设计工作装置时，验算工作装置的强度往往是在装载机全负荷进行插入物料掘起时进行受力分析的，我们往往认为在此种工况下，工作装置受力是最大的。其实不然，根据工作经验，我们分析认为发生塑性变形的工况还有几种被我们忽略的情况，特在这里提出来，以便大家在今后的设计工作中对工作装置结构强度分析时加以考虑。
第一种情况：
我们在设计工作装置时，为了防止装载机在运输物料时撒料，通过调整翻斗缸与前车架连接的铰点位置，使工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动，铲斗的收斗限位块始终是紧紧靠在动臂上的，这样可以保护工作装置免受冲击，防止物料撒落，而且可以简化驾驶员的操作，不用地面收斗后，到运输位置时，再操作一下收斗动作。这种功能就是我们常说的“靠挡块功能”。
通过运动轨迹，我们仔细分析发现，具有该功能的工作装置如果没有收斗限位块的限制，工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动中，铲斗与动臂的相对夹角是逐渐减小的。在实际工作中，由于收斗限位块的限制，铲斗迫使拉杆去拉动摇臂，将翻斗缸活塞杆压回去。翻斗缸活塞杆被压回去是通过翻斗缸前腔补油阀进油，后腔泄荷阀回油实现的。一般来说，后腔泄荷阀的开启压力是工作液压系统的系统压力的1.25倍。

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⑷ 装载机工作装置的有限元分析的难点在哪

1、 引言
装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门。国外装载机发展迅速，而我国装载机在设计上存在很多问题，其中主要集中在可靠性、结构设计强度等方面[1,2]。由于采取“类比试凑”等设计方法在一定程度上存在盲目性，容易形成设计中的“人为”应力集中点，造成机构整体强度的削弱甚至破坏。按这种设计生产出的产品，外观上看上去很强壮、刚性很好，但却有内在的设计缺陷，使用过程中常因工作装置结构强度等原因，产生开焊、甚至断裂等破坏，致使工作装置报废，造成重大经济损失。
本文将以SDZ20型装载机为例，建立有限元模型，在典型工况下用MARC软件进行静态结构分析，获得工作装置整体的应力及变形分布。其结论对该种结构的优化设计有一定的指导意义。
2、 工作装置结构受力破坏与力学特征
2.1工作装置的结构
工作装置由铲斗、动臂、横梁、支撑、摇臂、拉杆等组成。各构件之间由铰销联接，有相对转动。为了增强摇臂、支撑的刚度，在摇臂及支撑之间有筋板连接，在计算时，可以将其视为一体。动臂上铰点与装载机前车架铰接，中部铰点与举臂油缸铰接；摇臂上铰点与翻斗油缸铰接。用MARC对其做有限元静力分析中，认为工作装置各铰接处没有相对转动。动臂是工作装置的主要受力部件，其截面形状为矩形；又因其长、宽方向远大于厚度方向，故可以用板壳元对动臂进行离散。横梁截面为箱形，为焊接结构。摇臂和支撑也是焊接结构，其焊接板的截面均为矩形。考虑各构件的厚度远小于其它两个方向的厚度，可以认为均为板类零件。
2.2结构受力与破坏特征
装载机整体结构为对称结构。分析装载机插入、铲起、举升、卸载等的作业过程可知，装载机载初铲时，工作装置受力最大。在整个工作过程中受到的外界载荷为不变载荷，主要是物料的重量以及机构自重。由于物料种类和作业的条件不同，装载机工作时铲斗切削刃并非均匀受载，一般可以简化为两种极端情况：（1）认为载荷沿切削刃均匀分布，并以作用在铲斗切削刃中点的集中载荷来代替均布载荷，称其为对称受载情况；（2）非对称受载情况，由于铲斗偏铲、料堆密集情况不均，使载荷偏于铲斗一侧，通常将其简化为集中载荷作用在铲斗最边缘的斗齿上。这两种处理方法都是偏于安全的。当结构受力超过其极限载荷，材料发生塑性变形直至开裂（焊接部位）或断裂。
3、 有限元模型的建立及边界条件
工作装置作为装载机的主要工作部件，强度和刚度必须有充分的保证。根据工作装置的结构特征，建立起与其对应的有限元模型。
3.1单元类型的选取有限元网格划分
工作装置的各板厚度均匀，且长宽相比较小的多。根据经典薄壳理论假设，厚度小于中面轮廓尺寸1/5的为薄板。因此可以采用空间板壳单元进行网格划分。考虑四边形单元比三角形单元具有更高的计算精度，而三角形单元比四边形单元更利于拟合过渡，所以采用四边形单元与三角形单元混合进行网格划分。
有限元网格按照“均匀应力区粗划、应力梯度大的区域细划”的原则进行划分。按照给定尺寸自动划分后，对局部（如尖角和轴承孔等部位）进行细划。有限元模型如图2所示。
3.2边界条件的施加
边界条件包括两方面：边界载荷和边界约束。取额定装载量，按静力等效的原则将力施加在铲斗尖内移约100mm处中部。在初铲转斗时，可认为举臂油缸和翻斗油缸都不动，动臂的两个铰销部位和摇臂的铰销部位无相对移动。
3.2.1边界载荷
额定装载为2×104N。联合铲取的工况进行加载。根据以上假设，可以计算出铲斗所受水平力Rx和垂直力Ry。
水平力（即插入阻力）的大小由装载机的牵引力确定
Rx=Pkpmax=4000N 式中，Pkpmax为装载机的牵引力。
垂直力（即铲起阻力）大小受装载机的纵向稳定条件的限制。
Ry=GL1/L=58800x1300/2615.8=26974N 式中，G——装载机自重，为6000kg（58800N）。
L1——中心到前轮水平距离，为1300mm。
L——垂直力作用点到前轮水平距离，为2615.8mm 。
考虑到铲斗的特殊性，对其变形及破坏不予考虑。根据圣维南原理，局部载荷不影响远处应力场的分布，可以知道，在铲斗尖部附近所施加的点载荷不会影响除去铲斗外的工作装置的应力分布。所以这种加载方式是可行的。
3.2.2边界约束
根据假设，举臂油缸和翻斗油缸不动。这样，在油缸与工作装置的铰接处和动臂与前车架的铰接处分别施加对应的边界条件。
3.3材料性能参数的确定
SDZ20型装载机工作装置构件所用的材料为16Mn（包括动臂、摇臂、支撑、横梁和各筋板、加强板）和Q235（拉杆），变形在弹性范围内，对应各构件分别施加所需材料常数：
4、 结果分析
用MARC软件对工作装置进行有限元分析，得到整个工作装置的整体应力应变场、变形场分布，图3给出了工作装置的局部等效应力分布。
由结果可知，该装置的结构完全满足了强度要求。各构件情况是：动臂的危险点在动臂下铰点及动臂与举臂油缸铰接处附近，应力值已经分别达到142.5MPa和118.9MPa，偏载时应力值达到184.5 MPa和153.6 MPa，是正载时的1.29倍，且偏载的一侧与横梁焊接部分出现应力集中，其值已达到100 MPa；摇臂的危险点在摇臂与拉杆铰接处，应力已达91.7 MPa；横梁的危险点在横梁与动臂的铰接处，应力值已达65.2 MPa；拉杆的危险点在与摇臂铰接处，应力值已达107.2 MPa。同时，在偏载时，动臂承载了由于偏载所产生的大部分扭矩，而其他构件在偏载时的应力集中相对减小。即使这样，最大值仍远小于屈服应力，设计是偏于安全的。

⑸ 装载机的工作装置

装载机的铲掘和装卸物料作业是通过其工作装置的运动来实现的。装载机工作装置由铲斗1、动臂2、连杆3、摇臂4和转斗油缸5、动臂油缸6等组成。整个工作装置铰接在车架7上。铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接，用以装卸物料。动臂与车架、动臂油缸铰接，用以升降铲斗。铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。
装载机作业时工作装置应能保证：当转斗油缸闭锁、动臂油缸举升或降落时，连杆机构使铲斗上下平动或接近平动，以免铲斗倾斜而撒落物料；当动臂处于任何位置、铲斗绕动臂铰点转动进行卸料时，铲斗倾斜角不小于45°，卸料后动臂下降时又能使铲斗自动放平。
综合国内外装载机工作装置的结构型式，主要有七种类型，即按连杆机构的构件数不同，分为三杆式、四杆式、五杆式、六杆式和八杆式等；按输入和输出杆的转向是否相同又分为正转和反转连杆机构等。
土方工程用装载机铲斗结构，其斗体常用低碳、耐磨、高强度钢板焊接制成，切削刃采用耐磨的中锰合金钢材料，侧切削刃和加强角板都用高强度耐磨钢材料制成。
铲斗切削刀的形状分为四种。齿形的选择应考虑插入阻力、耐磨性和易于更换等因素。齿形分尖齿和钝齿，轮胎式装载机多采用尖形齿，而履带式装开机多采用钝形齿。斗齿数目视斗宽而定，斗齿距一般为150-300mm。斗齿结构分整体式和分体式两种，中小型装载机多采用整体式，而大型装载机由于作业条件差、斗齿磨损严重，常采用分体式。分体式斗齿分为基本齿2和齿尖1两部分，磨损后只需要更换齿尖。
装载机特殊工作装置
1. 加大斗
在标准机型配置的基础上，加大铲斗容量，以提高工作效率，以满足比重较轻物料的铲装，如：煤炭等。
2. 岩石王
主要针对装卸岩石工况，铲斗的斗臂板、支撑板斗进行了加强，并配备了高耐磨的副刀板、高耐磨精铸斗齿，从而提高了整个铲斗的使用寿命。
3. 高卸黑金王
满足货车日益增高的围栏高度，对于煤炭等比重较低的物料，即可满足高卸载，又可满足大装载量，大大提高工作效率。
4. 侧卸斗
针对场地狭小特别是隧道作业工况的工作装置，铲斗可单向侧翻，在隧道作业中可有效降低驾驶员的劳动强度。
5. 夹木叉
主要用于林场及港口进行物料的搬运和装卸。
6. 快换装置
主要针对工作场地中存在多种物料需要装卸的工作环境，驾驶员坐在驾驶室内即可对工作装置进行快速更换，使用方便、作业效率高，可更换的工作装置有：铲斗、夹木叉等。
7. 抓草斗
主要应用于植物秸秆等抓取，具有开口大、压实紧、抓草效率高等特点。
8. 全自动滤清器排尘机
1. 防止“风枪”吹滤清器导致粉尘回流，而进入发动机，成为缸体早期磨损的隐患。
2. 省发动机维修费；因清理频繁，保证了滤清器的通透性，可以缩小滤清器的过滤孔径，挡住了更多粉尘，提高了发动机的进气纯度，延长发动机使用寿命，可达20%以上。
3. 省滤芯更换费；因工作频繁，粉尘总量保有率下降，可延长滤清器的使用寿命，节省滤清器80%，延长滤清器保养时间2-3倍，节省滤清器维护费用80%。
4. 省燃油费；有效降低进气阻力，保证发动机在高转速时的混合比，增加发动机输出功率，节省燃油3%-5%。
5. 省人工费；不必拆装，即可对滤清器进行自动清理，从而减轻了使用者的劳动强度。

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�0�2�0�2�0�2 装载机是一种作业效率很高的铲装机械，它不仅能对松散物料进行装、运、卸作业，还能对爆破后的矿石以及土壤作轻度的铲掘丁作。如果交换相应的工作装置后，还可以完成挖土、推土、起重及装卸等丁作。因此，装载机被广泛应用于建筑工程施工中。装载机主要由工作装置、行走装置、发动机、传动系统、转向制动系统、液J系统、操作系统和辅助系统组成。 �0�2�0�2�0�2 装载机的工作装置主要由动臂、摇臂、铲斗、连杆等部件组成。动臂和动臂油缸铰接在前车架上，动臂油缸的伸或缩使丁作装置举升或下降，从而使铲斗举起或放下。转斗油缸的伸或缩使摇臂前或后摆动，再通过连杆控制铲斗的上翻收斗或下翻卸料，由于作业的要求，在装载机的工作装置设计中，应保证铲斗的举升平移和下降放平，这是装载机工作装置的一个重要特性。这样就可减少操作程序，提高生产率。

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⑼ 为什么50装载机铲斗收不到位

铲斗收斗不到位现象是指装载机工作装置工作一段时间后，铲斗上的收斗限位块无法与动臂接触，收斗角达不到规定值。
该现象的发生主要是由于工作装置中结构件强度不够，发生塑性变形引起的。我们在设计工作装置时，验算工作装置的强度往往是在装载机全负荷进行插入物料掘起时进行受力分析的，我们往往认为在此种工况下，工作装置受力是最大的。其实不然，根据工作经验，我们分析认为发生塑性变形的工况还有几种被我们忽略的情况，特在这里提出来，以便大家在今后的设计工作中对工作装置结构强度分析时加以考虑。
第一种情况：
我们在设计工作装置时，为了防止装载机在运输物料时撒料，通过调整翻斗缸与前车架连接的铰点位置，使工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动，铲斗的收斗限位块始终是紧紧靠在动臂上的，这样可以保护工作装置免受冲击，防止物料撒落，而且可以简化驾驶员的操作，不用地面收斗后，到运输位置时，再操作一下收斗动作。这种功能就是我们常说的“靠挡块功能”。
通过运动轨迹，我们仔细分析发现，具有该功能的工作装置如果没有收斗限位块的限制，工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动中，铲斗与动臂的相对夹角是逐渐减小的。在实际工作中，由于收斗限位块的限制，铲斗迫使拉杆去拉动摇臂，将翻斗缸活塞杆压回去。翻斗缸活塞杆被压回去是通过翻斗缸前腔补油阀进油，后腔泄荷阀回油实现的。一般来说，后腔泄荷阀的开启压力是工作液压系统的系统压力的1.25倍。所以，工作装置从地面收斗位置到规定运输位置的最高点这一段圆弧运动中，有可能有一点拉杆所收的拉力、摇臂所受的弯矩比地面掘起工况所受的相应力还大。如左图所示。
第二种情况：
工作装置在最高点卸料时，用户往往为了卸料干净，操纵翻斗油缸，用铲斗限位块与动臂进行猛烈碰撞，时间长了，铲斗限位块与动臂上都会出现一个凹坑，铲斗的卸载角已经远远超过了设计值，此时的工作装置连杆机构接近一个死点，即A、B、C三点几乎成为一条直线，这时工作装置再收斗，拉杆和摇臂将会受到无穷大的拉力。为了防止出现这种现象发生，最有效的办法在摇臂与动臂之间焊接卸载限位块，避免铲斗与动臂间产生过大的冲击。
工作装置还有一些其它常见故障，如油缸活塞杆弯曲，油缸工作不同步，动臂横梁开裂等，由于篇幅有限，在这里就不再叙述。